(57)【要約】【課題】周期性のあるパターンのパターンムラを安定的、高精度に検出できる周期性パターンムラ検査装置及び周期性パターンムラ検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも画像を撮像する手段を具備する撮像部（１０）と、検査対象基板を載置し、Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動する手段を具備するＸＹステージ（２０）と、検査対象基板に照明をする手段を具備する照明部（３０）と、照明部及び／または撮像部に光学特性を制限する光学フィルターを載置し、光学フィルターの切り替えが可能な手段を具備する光学フィルターチェンジャー部（４０ａ、４０ｂ）と、装置制御部（６０）とを具備していることを特徴とする周期性パターンムラ検査装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも画像を撮像する手段を具備する撮像部（１０）と、検査対象基板を載置し、Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動する手段を具備するＸＹステージ（２０）と、検査対象基板に照明をする手段を具備する照明部（３０）と、照明部及び／または撮像部に光学特性を制限する光学フィルターを載置し、光学フィルターの切り替えが可能な手段を具備する光学フィルターチェンジャー部（４０ａ、４０ｂ）と、前記撮像部で撮像した画像を処理する画像処理部（５０）と、前記撮像部、ＸＹステージ、照明部、光学フィルターチェンジャー部及び画像処理部を管理、制御する装置制御部（６０）とを具備していることを特徴とする周期性パターンムラ検査装置。
【請求項２】
前記光学フィルターチェンジャー部（４０ａ、４０ｂ）に補色関係にある２枚１組のフィルター群が載置されていることを特徴とする請求項１に記載の周期性パターンムラ検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の周期性パターンムラ検査装置を用いて、撮像部（１０）により撮像された周期性パターンのパターンムラを検査する検査方法であって、前記光学フィルターチェンジャー部の補色関係にある２枚１組の光学フィルターをそれぞれ経由したパターン画像を撮像部（１０）で撮像し、画像処理部（５０）にて、２枚のパターン画像間の画像処理を行うことにより周期性パターンのパターンムラを検出することを特徴とする周期性パターンムラ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周期性パターンを有する製品のムラ検査装置及びそれを用いた周期性パターンムラ検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
単位となる微細なパターンが繰り返されている周期性パターンを有する工業製品としては、カラーテレビのブラウン管に内蔵されているアパーチャグリル、またはカラー液晶テレビ用のブラックマトリックス及びカラーフィルターが形成された液晶基板等がある。
これらの周期性パターンを有する製品の場合製造工程中のプロセス条件のバラツキ及び温湿度等の変化で、部分的または全体的にパターンムラが発生し、製品の品質を低下さるという問題がある。
【０００３】
従来の周期性パターンのムラ検査装置の一例を図２に示す。これは、幅の狭いパターンＰが、幅方向に繰り返し形成されている対象物Ｗを透過照明下で撮像して検査する際、ＣＣＤカメラ（撮像手段）１１２を、その画素列方向のパターンの幅方向とを合わせ、且つ撮像手段をジャストフォーカスに設定し、撮像手段と対象物の相対位置を、全てのパターンが、１度は全幅に亘って１画素の視野に収まる条件でずらし、位置ずらし対象画像を撮像し、画像処理部１１４において、これらを光源画像で除算して位置ずらし透過率画像を作成し、全透過率画像で同一座標の画素の中で最大の輝度値を、同画素の輝度値にして最大値画像とし、該画像からパターン全幅に対応する画素のみを抽出して作成されるパターン画像を基に検査するムラ検査方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
。
これは、元々ムラ部と正常部のコントラストが低い画像からその処理方法を工夫することでムラの抽出、検査を行っている。
【特許文献１】特開２００２−１４８２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来技術においては、例えばブラックマトリクスのムラ、特に開口部の大きいブラックマトリクスのムラの撮像において、ムラ部と正常部でのコントラスト向上が望めず、処理を工夫したとしても、元画像のコントラストが低い以上、目視での官能検査以下の検査能力しか達成できない。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、周期性のあるパターンのパターンムラを安定的、高精度に検出できる周期性パターンムラ検査装置及び周期性パターンムラ検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、少なくとも画像を撮像する手段を具備する撮像部（１０）と、検査対象基板を載置し、Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動する手段を具備するＸＹステージ（２０）と、検査対象基板に照明をする手段を具備する照明部（３０）と、照明部及び／または撮像部に光学特性を制限する光学フィルターを載置し、光学フィルターの切り替えが可能な手段を具備する光学フィルターチェンジャー部（４０ａ、４０ｂ）と、前記撮像部で撮像した画像を処理する画像処理部（５０）と、前記撮像部、ＸＹステージ、照明部、光学フィルターチェンジャー部及び画像処理部
を管理、制御する装置制御部（６０）とを具備していることを特徴とする周期性パターンムラ検査装置としたものである。
【０００７】
また、請求項２においては、前記光学フィルターチェンジャー部（４０ａ、４０ｂ）に補色関係にある２枚１組のフィルター群が載置されていることを特徴とする請求項１に記載の周期性パターンムラ検査装置としたものである。
【０００８】
さらにまた、請求項３においては、請求項１または２に記載の周期性パターンムラ検査装置を用いて、撮像部（１０）により撮像された周期性パターンのパターンムラを検査する検査方法であって、前記光学フィルターチェンジャー部の補色関係にある２枚１組の光学フィルターをそれぞれ経由したパターン画像を撮像部（１０）で撮像し、画像処理部（５０）にて、２枚のパターン画像間の画像処理を行うことにより周期性パターンのパターンムラを検出することを特徴とする周期性パターンムラ検査方法としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の周期性パターンムラ検査装置及び方法によれば、周期性パターンのムラのみを安定的、高精度に検出可能となる。
さらに、画像処理後の画像はムラが強調されている画像となるため、検査対象基板のムラの状態を視認するモニター装置としての利用も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
本発明の周期性パターンムラ検査装置１００は、図１に示すように、検査対象基板６１のパターン画像を撮像するための撮像部１０と、ＸＹステージ部２０と、照明部３０と、光学フィルターの切り替えができる光学フィルターチェンジャー部４０と、撮像された画像を処理する画像処理部５０と、装置全体の制御を司る装置制御部６０とから構成されている。
【００１１】
撮像部１０としては、固体撮像素子が搭載されたＣＣＤカメラ等が使用できる。
ＸＹステージ部２０としては、パルス駆動モーターを搭載し、位置制御機構を備えた通常のＸＹステージが使用できる。
照明部３０としては、あらゆる方向に照明方向が変更可能な複数の照明ユニットから構成されており、照明ユニットの設置台数は検査対象基板の大きさ等により適宜設定できる。
【００１２】
光学フィルターチェンジャー部４０は、照明部３０と検査対象基板６１の間及び撮像部１０と検査対象基板６１の間に設けられ、光学フィルターチェンジャー部４０には補色関係にある２枚一組の光学フィルター群が載置されており、装置制御部６０にて予めプログラム化された内容で、それぞれの光学フィルターがセットされる。
【００１３】
画像処理部５０は、補色関係にある２枚の光学フィルター（例えば、グリーンとマジェンダ、レッドとシアン、ブルーとイエロー）を用いて撮像部１０にて撮像された２組のパターン画像を画像処理部５０に取り込み、パターン画像間の処理（例えば、差分処理）することにより、周期性のパターン変動に起因するムラ部を強調した画像を得ることができ、ムラ部を強調した画像をもとに、ムラ部抽出処理、判定処理を行う。
【００１４】
装置制御部６０は、検査装置としての検査手順を予めプログラム化しておき、プログラムの内容に応じて、装置制御部６０より撮像部１０、ＸＹステージ部２０、照明部３０、光学フィルターチェンジャー部４０及び画像処理部５０に制御信号が送られ、一連の検査ができるようになっている。
【００１５】
本発明の周期性パターンムラ検査方法は、図１の検査装置１００を用いて説明すると、照明部３０からの照明光は光学フィルターチェンジャー部４０ａの補色関係にある２枚一組の光学フィルタを経由してＸＹステージ２０上の検査対象基板６１に照射され、撮像部１０にて２枚のパターン画像が撮像される。さらに、撮像部１０にて撮像された２枚のパターン画像は画像処理部５０に取り込まれ、パターン画像間の処理（例えば、差分処理）を施し、周期性パターンのムラ部が画像処理部５０のディスプレイ上に表示されるようにしたものである。
【００１６】
このように、補色関係にある２枚一組の光学フィルターを介して検査対象基板の周期性パターンを撮像し、２枚のパターン画像を画像処理部５０にて画像間処理することにより、周期性パターン変動に起因するムラ部を強調した画像が得られる。
【００１７】
また、補色関係にある２枚一組の光学フィルターを介して検査対象基板の周期性パターンを撮像する方法としては、撮像部１０と検査対象基板の間の光学フィルターチェンジャー部４０ｂに光学フィルターをセットしないで、照明部３０と検査対象基板６１の間の光学フィルターチェンジャー部４０ａに光学フィルターをセットして検査対象基板の周期性パターンを撮像する方法と、照明部３０と検査対象基板６１の間の光学フィルターチェンジャー部４０ａに光学フィルターをセットしないで、撮像部１０と検査対象基板の間の光学フィルターチェンジャー部４０ｂに光学フィルターをセットして検査対象基板の周期性パターンを撮像する方法と、照明部３０と検査対象基板６１の間の光学フィルターチェンジャー部４０ａと撮像部１０と検査対象基板の間の光学フィルターチェンジャー部４０ｂとにそれぞれ光学フィルターをセットして検査対象基板の周期性パターンを撮像する方法の３種の方法がある。
【００１８】
本発明の本発明の周期性パターンムラ検査装置１００を用いて、検査対象基板のパターンムラを検査する方法について説明する。
まず、周期性パターンムラ検査装置１００のＸＹステージ部２０に検査対象基板（例えば、周期性ブラックマトリックスパターンを有する液晶基板）を載置する。
次に、照明部３０からの照明光は光学フィルターチェンジャー部４０の補色関係にある２枚一組の光学フィルターを通過したフィルター照明光により検査対象基板に照射され、パターン画像として撮像部１０に取り込まれる。
【００１９】
次に、補色関係にある２枚の光学フィルター（グリーンとマジェンダ、レッドとシアン、ブルーとイエロー）を用いて撮像部１０にて撮像されたパターン画像は、画像処理部５０に取り込まれ、２枚のパターン画像を差分処理することで、周期性パターンの変動に起因するムラ部を強調した画像を得ることができる。
【００２０】
さらに、ムラ部を強調した画像をもとに抽出処理、判定処理を行い、処理部５０及び装置制御部６０にて表示される。
【００２１】
検査に伴う一連の指示、操作制御はプログラム化されており、装置制御部６０にて操作制御される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の周期性パターンムラ検査装置の一実施例を示す模式構成図である。
【図２】従来の周期性パターンムラ検査装置の一例を示す模式構成図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０……撮像部
２０……ＸＹステージ
３０……照明部
４０ａ、４０ｂ……光学フィルターチェンジャー部
５０……画像処理部
６０……装置制御部
６１……検査対象基板
１１０……ステージ
１１２……ＣＣＤカメラ
１１４……画像処理部
１１６……カメラコントローラ
１１８……光源コントローラ
１２０……装置制御部
１２２……対象物位置ずらしユニット
１２４……カメラ位置ずらしユニット
【図１】
2006047170.tif 000003
【図２】
2006047170.tif 000004